那些仍然困扰着天文学家的谜团是什么?
1.什么是费米气泡?
不,这只是一种常见的浸泡混乱。这些气泡是从银河系中心发出的巨大而神秘的结构,在银河系平面上延伸约2万光年。这种奇怪的现象最初是在2010年发现的,肉眼看不到高强度的伽马射线和X射线。科学家们猜测,伽马射线可能是银河系中心大黑洞吞噬的恒星的激波。
图:困扰天文学家的谜团之一是银河系这样的星团如何以不可持续的速度形成新的恒星。(NASA/JPL)
2.矩形星系
看,天空是什么!一个...长方形?天文学家被定位为一颗大约7000万光年的星体,外观非常奇怪:LEDAO74886星系的形状就像一个矩形。虽然大多数星系都是圆盘、三维椭圆形或不规则的气泡,但它们看起来像规则的矩形或钻石。有人猜测这种形状是由两个螺旋星系的冲击引起的,但现在没有人知道确切的答案。
图:
3.月球磁场
一个关于月球的谜团困扰了天文学家很长一段时间,甚至激发了小说《2001太空漫游》中埋在地下的神秘巨石的灵感。这个谜团就是为什么只有月球表面的一些部分看起来像磁场。
图:月球表面的总磁场强度由探月者电子反射计实验得出。
最后,一些科学家认为可能还有另一种解释。在用计算机建模分析月球表面后,研究人员认为月球的磁场可能是由4.5亿年前120英里的小行星撞击月球南极形成的磁性物质。其他人认为磁场的形成可能与最近的其他小冲击有关。
4.脉冲星为什么会有脉冲?
脉冲星是一颗遥远而快速旋转的中子星,它以一定的间隔发射一束电磁辐射,就像旋转的灯塔光束扫过海岸线一样。虽然第一颗脉冲星是在1967年才被发现的,但科学家们长期以来一直在想为什么这些恒星会发射脉冲,什么会导致脉冲星间歇性停止发射脉冲。
图:蟹状星云脉冲星X射线/可见光波段合成图像
然而,在2008年,当脉冲星突然停止发射脉冲580天时,科学家们发现,这些发射脉冲的时间段与脉冲星自身电磁场的速度下降有关。天文学家仍在试图理解为什么电磁场会波动。
5.什么是暗物质?
天体物理学家现在正试图观察暗能量的影响,约占整个宇宙能量的70%。但它并不是宇宙中唯一的黑暗物质:大约25%是由一种完全独立的物质组成的,为暗物质。
图:从引力透镜产生的效果来看,星系L002暗物质1中发现了一个黑色物质圈,显示在哈勃太空望远镜像中。
暗物质对望远镜和肉眼是看不见的。它们不吸收或释放可见光(或任何形式的电磁辐射),但其引力效应在星系和单个星团中尤为明显。尽管暗物质已被证特别难以研究,但许多科学家推测它可能是由亚原子(一种与我们周围的物质完全不同的东西)组成的。
6.银河回收
近年来,天文学家注意到,星系形成新星的速度似乎比内部物质消耗更多。例如,银河系似乎每年都将相当于太阳的灰尘和气体转化为新星,但它没有足够的剩余物质来维持这种长期状态。
图:霍格天体是著名的环星系,是非典型的星系。它的外观不仅让业余天文学家感兴趣,也让专业天文学家着迷。这个星系是1950年由天文学家亚瑟·艾伦·霍格发现的。他认为,拥有80亿恒星的天体,如果不是行星状星云,就是一个特殊的星系。
另一项关于遥远星系德的研究可能会提供答案:天文学家注意到,从星系喷出的气体会流回星系中心。如果星系会回收这种气体来产生新的恒星,这可能是解决缺乏原材料问题的拼图。
7.所有的锂都在哪里?
宇宙大爆炸模型表明,整个宇宙中应该有很多锂元素。因此,这个谜团直接出现了:没有那么多锂。科学家们发现,这些恒星中含有的锂元素比预期的少两到三倍,通过观察古代恒星(成分与大爆炸产生的恒星非常相似)。新研究表明,一些锂元素可能与恒星中心混合,用望远镜看不见,但其他理论家认为,假设亚原子粒子轴可能吸收质子,减少大爆炸后产生的锂的数量。
8.有人吗?
1961年,天空理学家弗兰克·德雷克得出了一个非常有争议的等式:通过乘以一系列关于外星生命的概率(宇宙中恒星的形成率、行星的比例、适合生命存在条件的行星的比例等)。他极有可能在其他行星上拥有高智商的生命体。但有一个问题是,尽管有罗斯的阴谋:虽然我们找到了适合罗斯的阴谋,但我们还没有收到任何外星人的消息。然而,最近发现的理论上可能孕育生命的遥远行星增加了探索外星人的希望。我们所要做的就是继续寻找它。
9.宇宙将如何结束?
每个人都认为宇宙是从大爆炸开始的。但它会如何结束呢?基于一系列事实,理论家认为宇宙命运的可能性完全不同。如果暗能量的总量不足以抵抗重力的压缩,整个宇宙就会崩溃成一个点——一个大爆炸的镜像,被称为大收缩。
图:根据希格斯玻色子和顶夸克的质量,宇宙是稳定的还是长寿的。直到2012年,从兆电子伏特加速器和大型强子对撞机的实验数据中获得的2σ椭圆仍然允许这两个可能的结果。
然而,最近表明,大寒的可能性小于大寒的可能性(Bi收缩使暗能量缓慢而逐渐膨胀,只有燃烧的恒星和死去的行星在接近绝对零度的温度下徘徊。如果有足够的暗能量压倒所有其他力,就会发生大撕裂,所有的星系、恒星甚至原子都会被撕裂。
10.多个宇宙
物理学家猜测,我们不会只有一个宇宙。这个想法是,我们的宇宙存在于一个气泡中,许多不同的宇宙包含在自己独特的气泡中。其他宇宙,它们的物理组成或物理定律可能与我们非常不同。
图:泡沫宇宙示意图,从宇宙1到宇宙6有自己的物理常数,我们的宇宙只是泡沫之一
尽管这一理论与科幻小说相似,但天文学家现在正在寻找证据:大爆炸留下的宇宙背景辐射中的圆盘图案可能表明与其他宇宙的碰撞。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
sonianian
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